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九州工業大学学術機関リポジトリ
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硫酸滓の脱銅並びに團鑛について
岡元, 敬藏
1952-03-01T00:00:00Z
http://hdl.handle.net/10228/3641
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Kyushu Institute of Technology Academic Repository
7
硫酸津の脱銅並びに團鑛について＊
岡 元 敬 藏
On the D㏄opperizing of Pylite Cinder a8 an Iron Resollrce
砂 0丑ω脚如 κEJZO
The p・⑪d・・ti・m・f P｝・rite ci・der i・」・pan i…1・・1・h・・wi・e th・1・・⑪du・』n
of． do111estic iron ores but 呂ome of tllose can not be used for t］1e r乱w m乱terials
of blast furllace owing to n Iligher colltellt of c⑪Ppcr．
In tllis paper tlle dec⑪Pperizirlg Illethods were discus§ed；tlle coPper concentr［1ted
・u・ha・k・m・H・lumr・s w…ep・m1・d hy・i・1・g，・・］・bl・・⑪PPer・・ide・w・・e
extracled by leaching． then all tlle c⑪pper bearing s111fide5 in the cindeT were
§eparated by flo且tation・ By lhn§e trealments the coPper content ▲n tlle cinder
w舶de・・ea・edロ・m O・45T t・0・1 pe・ce・L F・・tl・erm・・e， the・・山⑪・h・・b・iefly
di§cus5ed on the coPIヲer recovered hl Ihe soluUo皿 b｝・工eachillg and floaled fro88，
and als⑪briquetting of tlle decopperized cindeエ Tlle fillal chユder was mixed
with tlle flue du副as a binder and rnade fn a form of briquette． ’
Some explanation｛50f tlle binding Inechallism of the cinder was de烏c「ibed・
1・緒言 硫酸辞だけを原料とすれば年間銑鉄10万噸に蓮す
蹴舳生魎在年12酬言描によれば芸竺巖撚：蕊㌶繋
肥料その他の原料として少くと日5°万噸蠕求 特に齢ものぱ剛斗來ないのであつて剃表に
されている田・ 示す撒規鞭受入鯖茜 限する．鋼軸銅餓
從勅統計によれば22年度91万噸・23靱戯 鋼、嚥して加へるスクラ，・プからもくる，から蹴
噸理和】8年が馴で212万噸・この中の鉄分は 從つて醐中の酬批出鮎丈け引下げる腰
即柵在で鰍鏑の約醐の硫化鉄が生産せら 細柵究がある。、綱，、浸臓ついてはコバルト
れてキリ・鉄搬源としての磁撫極めて重要 の鰍に開する中部・・）の継がある嚥者は之等
酬分砧める・現在の月産約1°万輌硫化醐 鰺考とし醐噸らす麟より醐に至る行程
は大凡そ柵原鑛山膓∫・松尾鑛山Hその他の銅・鉛・ を＿貫して綜合的に考察した。即ち銅や硫黄の分
麟剛の混合臓理から出る鍵醐ヒ齢甑の 布酬らかにし遵出醐選、髄等によ綱の
船であるが・何れも相雌酬踏む所に酬 除蛙實蹴較し、蹴液榊選フ。スから蹴
緬として質的の嘔がある・ 回牧手‖用する事、鯉した脱蹴齢励｝．囎
比較的少ないと考へられてい柵原でもo・55％ せられるぺき杣齢した椒、臓蜘には勿
の例があ岬混合雛理の繍に至つてはα22∼ 論工業的にもo．1％以一Fのものとし得硯込があ
血91艀均で゜・44％畑分は゜・5％前後踏む・，るの磁1。その糎を報・計る。
（24識山の平均）〔4）假りに之等の硫化精畷から出る
＊ 串内醇演會（昭和25年10月）’にて登表
8 一岡元敬躍一．
2．試料の齢と脱硫 3銅の澄出
蕊蕊麗鷲讃欝蕊：1皇煕 難㌶欝寄㌶瓢麟i嶽㌻
惜納入酬る離ま醐硫する方法の罐酷 劇ぺくイ蹴酬・・謹嬬鍋生雌さけ亮の
頼さ煉ものの一部鏑る．分瀦果と鋼石と 剛前である・之に反してパィライトの燃はも
して醐椎示せ曙壊の通りである． つばら硫畑酸化だけ相標とし特｛τ 列一
キルンなどは可成り高温の酸化焙焼をすすめる。
劇．表二麟辿の分析 にも拘らす硫黄の多いのは前に述べ嫌1・粒酬
琵 ⇒：：÷ll：蒜 二：芸蕪㌶蕊：誓讃㌶謙難
試紳r．は端り酬のものカ・あり、その醐 よつても鍋Uu・°・C・°・U・Sq・C11・°°Fe・°・な
が酷破憂で之力融榔・1姻と蹴られるの どの酸化物・CL1・S・U・S・U・・Fe轍び元のCu随な
で、齢rに1締けしてそ鰯縦・月らかにしは どの硫化物として紺Eする緬と思はれる・鉄は
いで不完奎低蹴焼の場合に●硫酸蹴抽出し F。・・F・・…F・・°・の外目腱の第一・二硫酸蹴
て見た．磁製乳鉢で櫛く酬L・…プ継2⑪ び元のF・S・酬1』酬だけしたF・Sなどとして存
％、加熱30分、後に洗酷と言ふ丈の温水旋理で第 在するであらう。
2表に示す雛、2⑪端鯛∼1硫が可能である。 銅の内醐ヒ銅・醐鉋は轍で容易に酬し得
第2麺分と‖趣 一：；1：鶏㌶∵竃：麺㌫㌫㍑
サイガi髄∋纏馴麟後引肌硫甦 る綿綱られており・〔R）｛’）工業割・も硫化働
＋、 ，即1・・』一一元．二 鍋・・5％∼呂゜酷達する溶榊勧げ古’る實例
1 がある。㈹
4−1°2」1°’‘ 撃〟f∫ 」411 鰯＋乃、（5の，→C趾3＋C。5・、＋2苑50仁
一∫°” @4’⇒」’3 2°’°・2ρ↓5＋2±セ、（5・、），−2C・5仇＋4刷＋晃
多量の可溶性硫酸塩一一大都分は第二鉄一が 前項で述べた様に多量の第二硫酸鐵が存在するか
ある事を示しており焙境が不完全な結果と考えら ら稀酸で虚理すれば一部の硫化銅も酸化朕の銅と
れる。一般に焙焼温凌が低いと所謂る硫酸化t6焼 共に浸出されうる筈で、唯不治性の硫化銅例へば
がすすむと考えられるが黒崎工場の様に゜一タリ 貰銅鑛や亜鐵酸銅丈は如何ともしがたい白
一キルソの酬焙焼では斯様な事はあり得ない・ 浸出繊はM−s麟機のセルを取外して20㏄・
これは柵雛の様に原石を鱗して粒鏑のまま焼 廣口搬取附け一100〃シユの試料20瓦をとつ
くものや・ひどく水分の多い浮選精鏑はキルン中 てバルブ濃度20％として、一定時間捲杵後に浸出
で團子とな暗く之等の粒や塊の中’酬には酸素 銅分砒較した。硫酸は孝縮でαL3・5・％として
が侵入する機會がなく硫酸塩あるいは硫化物とし 撹拝30分と、3％硫酸で概拝時間3α6てLI20・分間
て焼璃るものに外ならぬ。10メツシユ以上の塊の の場合を第3表に示す。
部が極端に商硫黄であるのは明らかにこの事を示
している．以上の結恥ら齢であるサイズ以上 第曙鋼σ≧亘上至一一一．．＿一一．
鵬き・煙す繊臓に蹴してから雌すれ 酸の蹴已晒 没出馴∈出串
麗藍麟舗篭1：㌫麗巖㌶：媒 ・％1・％ ・・分i・・％
1 夕6 口」 タニ 6θ 分 」3 ％
し製銑，製鋼でもある程度腹硫の方法はあるから
酬棚銅ほ願蛾酬では鮎・． 娚 3∫％ ∫2°分一゜％
5％1 35％ 1
（但L麟3q分） （1旦［．酸濃度 39‘）
一 硫酬の脱銅並びに團頒について一一 9
1∼3％の稀硫酸で可成り浸出される事がわかる 酸化度によつて非常に費化する。〔u，例へば44n
次に浸出後浮選をするため別に四段に蔀分けた試 ゜C位から磁性物質が徐々に生成し始め5部。Cで最
料につき各サイズ毎に一100メッシュ・3％稀硫 高に注するが、更に温度が上ると逆に低下し、85
酸、パルプ濃度2⑪％・縄拝1時閥後更に一夜放置 伊C∼9｛｝0°Cから再び増加する白55〔｝°Cの山はパイ
してから分離洗條した場合の結果を示すと第4表 ライトが解離して磁硫fヒ剖となるのに因り、高温
の通りである。 で再び上昇するのは磁性酸化鐵の生成F埠→Fe3
第4表 サイズ別銅浸出率 04やFeS＋SOpFe30弓＋S竺に因るものである。從
示綱藩「潔運斬磨＝：綴蕊難1漂㌶；驚三
＋3 P∋θ・・°1°∋ ・・
⇒1自1：1：ll：：りll
』、・・i・．・・θ．・・1・・
即． ．よつて第二の山の高きは壁るべきである。
」」 」：婆崎工場も彦島工場も共に柵原を主とし河山そ
の他を若干配合するが前者はルルギー式・一クリ
30．
一キルンで900∼9500Cの高温焙箆、後者は普通
眠 の一レシ・フ型の炉で∫縞温が60・c位である。
第3、4表からわかる様に條件大第では冷稀硫酸 雨：聴捧を夫々粉砕して馬蹄型磁石で庭理すると後
で提搾洗准する丈で足∼し∫の銅が抽出されそうで 者は9％ほど附着し，柑々強い電磁石でわけると
ある。叉サイズ別銅分布を見ると3メツシユ以上 42％位つくのに前者は何れの場合にも殆どすべて
の塊には銅が異猷に高く重晋比13％にたV・して銅 ついてしまふう試みにグレンダル磁選機でわけて
の存在する割合は20％である。明らかに前にのぺ 見るとスライムや樋石類似の非磁性物質が流れ去
たカーネルが出来て銅が濃縮しているためで、以 つて第5看藍に示す様に至体として錨品位は上るが
下の部分に於いては均一に分散している事は銅％ 鐵も同じく上るため鐵：銅の比は壁化しない事が
が似ていること、サイズ別重｛謎比と銅分布率が殆 わかる。從つて脱銅と言ふ目的からは認津の磁選
んど同じ事からも明瞭であろ。元來のパイライト は從來の方法による限ち無意味である。
中で銅噛一に分散して勅その故噂選でも完 第曙麟によ誠分琶化
全に分離出來なかつたのであるから撒粉の部分で ＿ 喝
鰯が似ているの麟然の事醜つて、・ぱ粒の 1鉄9‘1織⇒銅％1硫黄／鉄巴倣
ii難i議竃i雛；i㌶：：i当1：弐1：ll；：：lll l：：：l
Iには撹拝浸出の代りに磨鏑機中で虚理すればごの
種の銅も磨鑛中に溶解されるから簡畢な操作で脆 5，浮選による脱銅
硫脱銅がすすむ事になる。
硫化鐵は浮選によつて割合にわけやすい鏑物で
4齪について1 @ 甥罐巖；竃翼㌶㌶繧
稀硫酸虚理で溶出をまぬがれた銅は不溶性硫化 難事ではない。天然の硫化鑛とちがつて焙擢物を
物か亜鐵酸銅である。後者は多くの亜鐵酸化合物 酸鹿理した饅浮選する例は亜鉛製錬で浸出残渣か
と同じく若干の磁性を有する。前者も亦焼淺り硫 ら硫化状亜鉛を回牧する方法があるから⑯工業
化鐵中に混在するものであり粒￠）中心部で酸化は 的には何等問題がないu
まぬがれているが熟による解離をうけ既に磁硫化 豫備試i瞼として一3∼十10メツシユ未浸出のもの
鐵の組成になつているものもあり得る筈で、この をM・S50瓦機で虚理した結果、（浮選條件1−100
ものも亦磁性が強い。之等の磁性物を勤照にして メツシユ試料5⑪瓦、パルプ濃醍25％、1’11は硫酸で
磁選法も考えられぬ召二はないが後述の實験が示す 調節し浮選後約3已、試藥はFIL飛白油200瓦1噸、
様に鶴り効果的でないo’この種のものの磁性が弱 K・E・K120瓦「噸、、豫蘭麗丼5分、浮選3⑪分）20％
いこと、量が少ない事の外賠焼によつて磁性酸化 のフ・スが得られた。銅％はフ・スにα71％、鍵
鋤：鍋に出來て、之力磁選されるカ・らである。 刷τq27％あり原試料中には⑪・4鵠あるから銅は
パイラィfを焼く場合磁性物質の生成量は温度と 浮選によつて34％が浮き・15％が橿背中に溶出し
10 −一一岡元敬蔵一
約5⑪％が酷鑛中に璃る計算である。訳1こサイズ別 のみが残るであろふ。その量即ち脱銅しうる限度
に浸出をすましたものにつき（第3項、描4表）同 は鑛石の種類と1浩ε温度によつて或宅程度決まっ
様の浮選を行つた結果が第6表である。 てくるが浸出、浮選の條件なども各種：境澤に劉し
第6表 浸出後の浮選 て詳細に實験し特に工業化の罰摸に於て最適條件
訂；1霧彊嘉i語ぼ鞠鞠二□一考 認1＋け綱望ましい・
＋3iり．即レ5．σ・θ・砺
I l ↓
．］∼」θ θ011JS．〃 0．」θ
’”
σ．f｝s
・叶繋誓詰1： 6・銅の回牧と團鑛につし・て ・
7θ∼二〇 Pロ・当oo・oo・7’｝
01’θ
撃lθ・賠
n．15
一・θ x・・2ρ
・旧 i（廿LtLU−−」μr1
θ．20
ﾛつて蹴ぷ
C謹嶽鞠 酬各齢硫R軽集め、柵酸殖樋蠣
F糟㌣罐川塙翌と言ふ糊瓢醗醐筋とする
・∫・
先に浸出によつてノ‘二ぷ1鮒來たので脇 も脈翻から月聯は川來てもヒの鋼酬費が
るから端分なしの元搬酬（パルプ澱鋤 す翻が必要である・安い繊石酬照であるか
擢脚先鯛灘2回）麟選と〒言ふ酬醜 ら之鍋考慮庁つ三無耐る事酬粒い・こ
理し各行程碗船布、齢配舵端た．第7 の撚見地から浸出液の銅到牧と鯉鑛綱雛
蹴榊駐がるであろふ。 濃蹴’∼颯立伽こなるであろふ一哨麟源
第凄浸出＿澱による搬締 の完全岬と云蠣勅らその鯉蠕要である
一＿＿＿．＿ 一 この様に鋸が少なく、取扱液量が多いのであるか
已靴己9∋銅配分戦 ら蹴鋤2錬の概念で醐沈離とか蝿鰍銅
1聞 法とかは到底問題にならないo所謂沈澱鋸や銅粉
50．㊨ 製鎧などといふ事まで考えす卑に銅を大量の液か
憐津元鎧1 100
0．」5ア
醐∋ ・・
o．38
フ ロ ス 1 12
…川
開渣1・・
゜・」θ
脳 ら臓するだ腔目標とすれば・設備や操作が割
合に簡躍にゆく。ある種の繊椎工場ではごく稀薄
奄T臼 端醐液から中和法で銅肋け傭帥部・のの
以上の結果によつて淫選法も亦極めて有効な脱 報告の様にソーダなり石女で水酸化銅として分離
銅法であると結論出來る。パィライトの浮選は酸 する・皐も出來ろ。分離したものは前節の浮選フ゜
性液中の方が浮き易いのであるから、相當時間提 スと同じく袖∫品位ではなv・にしても一種の銅鑛に
拝する間に溶出する銅も考えられ、作業の簡易化 外ならぬからその儘銅製錬に供給すればよろしい
からは浸出と浮選を別々に行ふよりも一段作業が 箭分でわけた部分も勿論同様である・
有利の様に見えるが、次の点で不都合である。即 從來硫酸澤は熔鏑炉のプリユダスト、粉骸、粉
ち酸性液でその上溶出した硫酸銅があれぱその腐 鐵鑓などを調合してグリナワルトその他で擁結さ
蝕性によつて浮選機や諸管系が犯されるL、この れている。粉鏑晦かためると昔ふ主目的の外・焼
事は反面には銅のi耀、製品への混入、画牧銅分 結に際して多汲の硫黄が酸化除去されること、フ
の低下といふ事を意味する。從つて豫じめ磨鑛浸 リウグスト中のコークス分が若干ながら燃料の襯
出Lてカ、ら浮選にかけ、浸出液から回収する銅は 助になり一部の熔剤が融着助成の効果をもつ事な
フロスの銅と共に鋸製錬に供給すべきである。以 どが境結法の二次的利点と考えられる。然しなが
上の行程によれば先づ飾分によつてカーネル中に ら浸出浮選した脱銅擁津は泥鑛となつて多量の水
磁した錦蜘祀聯浸1腔可齢の鉱浮選 分をもつため・こ酷から丈でも最早や購法に
によつて硫化物中の鉋が除かれるわけで、後には は不適であつて團鏑法トこよる外はない。
高温焙焼の結果として避ける事の出來ぬ亜鐵酸銅 一般にプリウダストや硫酸沸は水を加えて担り
一硫酸津の酬亜びに騨について一 11
合はすだけでプレスすれば團鋳が出來・工idd已1は 最小ボイドの準備などが考慮されているものに外
この團繊構融の式の様端！肩している陶 ならぬ．前例孔鐡融蹴にしても活性而と水酷
踵0十」壱8口十4耳10 化鐵生成の外スライム物質の生成が大きな効果を
＝猛50、十2」陀（0正r九十2H もつ筈である。
閲OH）．＋ぽ0＋飽匡取0鵬＋H 木來の齢浮には郷のスライムがあるがi賦
2丑（0∫f）、＋』一踵，・，＋3月，・（叫） 禦こよつてすべて流れ去つてしまふ・從つて硫
購麟恥F・・が融塩1酒とf乍用して嫌繊酬酬鍵鍼立芒しめる三つの網・（1）醗
と一の反竺竺ヒ織が促進せられて欝；鷲璽認㌶㌶竺ll；三禦
安定で堅い二゜二酸螂にかわる・醐ヒ物や卵の融螺轍繊i．よつて殆どすべて知
禁㌘蕊㌶嚥㌫：蒜れてしまふ・’こ≡嶋めlq端に鵬
様で竺ろ・併し緬見解竺工綱様に硫；；：二；蕊蕊；麗罵1簾讃
㌶㌶欝㌶㌶㌫よ㌘撫熈影稔㍗のスライムの混合
酸化せられて活性になる事、後述する様に粒体の ．
團鑛に不可欠のスライムが出來る事などが團鏑作
用を促進していると考えられる。 7、結 論
（’）4卿＋噺＝嗣働・緬・ε ユ醜嚇果と騨腰約抽ぱの通巳
（2）4施（醐・＋賜0＋0・−4飛（OH）・＋輪 ある。
（3）4斑OH）・＋鋤＝2施・0・＋6疏O l．硫臓の生産i姻産鰍石より1生るかに多、、
（1）十（2）＋（3） 4凡0十〇2＝2轟203 が、銅が多くて鐵琉資源としては梢々不適で
勿論水分や水酸化鐵が残るであろふが経局的には あるから焼伴の脱銅法を一貫して研究した。
安定な二・三酸化鍵の生成で固着が完成する。式 2・銅や硫黄が漉璃るのは粒やり9の部で、飾分に
からわかる様に適常な水分、酸素、反慮熟の生成 よつて若干脱銅出來る場合がある。
と之による酸化、團鑛自体の乾燥などが相關蓮し 3・あるサイズ以下では銅は均一に分布してお0
中でも水加熟の磯生とその牧支バランスは作業時 可溶性の酸化物、硫酸塩、稀酸に不溶の硫化
間と閲蓮する重要な因子であるコ團鑛作業前に浸 物及びフエライトの三形態として存在する。
出・浮選などの淑式魔理を行ひ、水加熱が徒らに 4・脱銅に關する腿り従來の磁選法は無意味であ
逃げ去つた脱銅津は最早や境津のもつ團顕効果の る。
一部を失ふ事になる。 5．可溶性のものはごく薄い硫酸で浸出せられ、
更に電要な因子としてスライムの問題がある。 液から銅が回牧される。
元來粉体を結合吐しめるには、適當な粒度配合の 6．硫化物体の銅は浸出蝿遊の浮選によつてわけ
ものがプレスによつて堆大表面積、最小ボイドの られるo ’
條件が得られ、粒子相互の附着力を助けるため室 7．分離した銅は何れも鉛製錬に供給されやう。
膝にパィンダーが完全に披散する事が必要である R．以上の方法により工業的にも大部分の銅が除
適當量のスライム、特にバインダーに働く物質の かれるであろふ。實験室的には04以下の銅
スライムがある事は絶封に必要であつて、るつぼ にする事は容易である。
素地や陶磁器素地が長時間兜ねられるのは、スラ 9・脱銅境檸は熔舞炉ブリウダストを配合して團
イムの生域と完全な分散、粒子の完全混合による 鑛とする。
12 −一岡 元 敬 蔵一一
，ユ0．経費切下げの見地から大規模にするヒと、銅 引用文献
を回牧利用す騨・酬麟よ畷品醐鏑ま （D硫化鋼の浮謬躰継會編日召和25年
で一貫した綜創1嘘理が望ましく・作業系統 RI
の一蹴示せ蹴の通りである・ ウ （2）青山旧鏑65（昭24）P．155
（3） 中部；日鏑 65（昭24）P・ユ25
。璽」』筐一 ， （4）前掲（・）；附録P．1∼8
筋↓分 働轍鐵ぷ26（昭15）P棚
1 27（昭19）P．73L 28（昭17）P・6n7・
磁 誌 29（昭18）晰P883
・↓ （6）中部・前掲（3）R124
磨鏑・浸出 （7）Hofman；Metdlurgy of CoPPer・1914
↓ P．68∼69
叢 義 ‘ （8）鞘・酬冶鐸繊5（昭18）第39号
↓ ↓ （9）中酷前掲（3）
中和 浮選 1 （10）Br且y；Nonferrou5 Production MetaUurgア
↓ ↓ 「↓“炉、 1948P・236P24α
粒鑛 沈澱 フロス 渣ダスト （11） 清水：日本磁力選鑛未襲表讃料
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ． ．
！… @ 畔機 （12㍑：蕊芸熟㌃副
銅鱒へ供給 」逸亘L團鏑 （購大寺工場酬擁）
一一一 ユ （13） Ljdde1；Handbook of Non・ferrou9
’ Metallurgy． vol 1・P442・
（14） イ中田 ： 日鍔匿 66 （昭25） 747号 P、388